Wie gut können bionische Augen sehen?

Die weltweit ersten bionischen Augen wurden jetzt an der Netzhaut von Dutzenden von blinden oder fast blinden Menschen angebracht, und wir beginnen gerade erst, ein Gefühl dafür zu bekommen, was diese Patienten sehen.

Simulationen dessen, was Blinde sehen, wenn ihre Netzhaut elektrisch stimuliert wird, zeigen charakteristische Verzerrungen.

Menschen mit diesen Implantaten haben die Fähigkeit, hell von dunkel zu unterscheiden, und sie können die Umrisse von Objekten in ihrem Blickfeld erkennen. Das künstlich erzeugte Sehvermögen sei jedoch auch auf gewisse charakteristische Weise verzerrt, sagt er Geoffrey Boynton , Psychologieprofessor an der University of Washington. Neue computersimulierte Bilder , basierend auf Berichten von Menschen mit Netzhautimplantaten sowie ziemlich fundiertem Wissen darüber, wie Zellen in der Netzhaut auf elektrische Signale reagieren, können helfen, diese Verzerrungen zu veranschaulichen, sagt Boynton, der die Forschung zusammen mit einem Psychologieprofessor der University of Washington durchgeführt hat , Ione Fein. Diese Informationen können als Grundlage für zukünftige, fortschrittlichere Modelle dienen, die Technologen bei der Entwicklung von Geräten der nächsten Generation mit einer besseren Chance zur Wiederherstellung des echten Sehens unterstützen könnten.



Das einzige klinisch zugelassene Netzhautimplantat ist ein Gerät namens the Argus II , hergestellt von der Firma Second Sight (siehe Bionic Eye Implant Approved for U.S. Patients ). Es wurde zur Behandlung von Patienten mit Retinitis pigmentosa eingesetzt, einer Krankheit, die durch eine Degeneration der Photorezeptoren, der lichtempfindlichen Zellen in der Netzhaut, gekennzeichnet ist. Eine Kamera nimmt Bilder auf und das Gerät wandelt sie in elektrische Impulsmuster um, die dann über ein implantiertes Elektrodenarray an die Netzhaut geliefert werden.

Eine Herausforderung, um mit der heutigen Prothetik ein besseres Sehvermögen zu erzielen, besteht darin, dass die Elektrodenanordnungen aufgrund der Anatomie der Netzhaut dazu neigen, mehr Zellen zu stimulieren als die, auf die sie abzielen. Aus diesem Grund berichten Patienten, dass sie Streifen sehen, sagt Boynton. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die heutigen Implantate die große Bandbreite an Zelltypen in der Netzhaut nicht berücksichtigen. Infolgedessen feuern bestimmte Zellen zusammen, die dies in einem normalen Auge nicht tun würden, wodurch die resultierenden Bilder schwer zu verstehen sind.

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Viele Bemühungen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Netzhautprothesen haben sich darauf konzentriert, die Auflösung der Elektrodenanordnung zu erhöhen (siehe Implantate zur Wiederherstellung der Sehkraft, die ins Auge passen). Die Simulationen von Fine und Boynton gehen jedoch davon aus, dass das Array, das sie modellieren, eine deutlich höhere Auflösung als das Argus II hat, und die resultierenden Bilder legen nahe, dass andere Ansätze erforderlich sind, um verständlichere Wahrnehmungserlebnisse zu schaffen.

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